船舶在大風(fēng)浪中非線性搖蕩運動建模與仿真.pdf

1、近年來海船在大風(fēng)浪中折斷、傾覆的事故時有發(fā)生,從這些船沉人亡的事故的調(diào)查分析來看,發(fā)生事故的主要原因是操船人員沒有足夠考慮船舶在波浪中航行時穩(wěn)性的損失.因此,該文運用船舶靜力學(xué)、動力學(xué)、耐波性理論以及流體力學(xué)等有關(guān)理論,側(cè)重對船舶在波浪中的穩(wěn)性問題進(jìn)行研究,該項研究也是根據(jù)交通部優(yōu)秀青年專業(yè)技術(shù)人員資助項目:《大型散貨船在大風(fēng)浪中穩(wěn)性和強(qiáng)度的安全評價系統(tǒng)的研究》的要求進(jìn)行的.該文做了以下幾點主要工作:首先對船舶在波浪中的縱搖與升沉運動進(jìn)

2、行了研究.為了便于計算,對前人提出的該運動數(shù)學(xué)模型中的一些系數(shù)進(jìn)行了簡化,進(jìn)而對其進(jìn)行了計算機(jī)仿真實現(xiàn).該項研究不僅對船舶在大風(fēng)浪中運動性能預(yù)報十分重要,也為下面的船舶大傾角穩(wěn)性計算打下了基礎(chǔ).其次對船舶在靜水中大傾角橫穩(wěn)性力臂問題進(jìn)行了研究,提出了一種新的計算方法.在計算中,采取逐步逼近的方法計算船舶發(fā)生大傾角橫傾后的橫剖面面積,并考慮了在橫傾過程中由于船舶首尾不對稱所引起的縱傾影響,即在計算過程中不但考慮了浮力與重力的平衡,而且還考

3、慮了縱傾力矩的平衡問題.在計算得到的船舶在靜水中大傾角橫穩(wěn)性力臂的基礎(chǔ)上,提出了一種船舶在波浪中大傾角橫穩(wěn)性的新的計算方法.在計算中,每一橫剖面面積的計算是關(guān)鍵,為了提高精度,該文考慮了由于橫搖所引起的縱傾對船舶每一橫剖面面積的影響.運用這種方法進(jìn)行計算時,只需要知道船舶的型值表以及外界的干擾因素,就可以較快地計算每一橫傾狀態(tài)似的穩(wěn)性力臂值.利用計算所得結(jié)果不但對波峰、波谷處于船中時,而且還對波峰處于船舶任意位置時的橫穩(wěn)性進(jìn)行了全面的研